规划课程¶
一种行之有效的安排¶
课程由十二个顺序固定的模块组成,从模块 6 开始难度明显上升。一个学期内比较从容的 计划是 每次 90 分钟的课完成一个模块,模块 1、6 和 9 各用两次课。
| 课次 | 模块 | 准备 |
|---|---|---|
| 1 | 0 — 简介 | 账户。预计登录要花十分钟。 |
| 2–3 | 1 — 组装 | 套件或打印件、螺丝刀、内六角扳手、摆放零件的空间。 |
| 4 | 2 — 连接与结构 | 机械臂已装好;已在教室电脑上测试过 USB。 |
| 5 | 3 — 校准 | 无需额外准备。留出整节课;这是基础。 |
| 6 | 4 — 遥操作 | 一个用来搬运的圆柱体;清空桌面。 |
| 7 | 5 — 抓取与放置 | 一个用来抓取的物体。 |
| 8–9 | 6 — 末端执行器作业 | 每台机械臂一支铅笔、A4 纸。明显是最长的模块。 |
| 10 | 7 — 计算机视觉 | 摄像头(可选)。一个蓝色方块。 |
| 11 | 8 — 跟踪与 PID | 颜色相近的一个方块和一个圆柱体。 |
| 12–13 | 9 — 神经网络识别 | 方块、圆柱体和螺母;如果使用真实摄像头,需要良好均匀的光照。 |
| 14 | 10 — ArUco 标记 | 无需额外准备。 |
| — | 11 — 结业项目 | 开发中;请自行规划结业项目。 |
如果学期较短,自然的截止点是在模块 6 之后:这也正是证书的门槛所在——完成前七个模块 即可获得证书。
每个模块对学习者的真实要求¶
0 — 简介。 阅读和五个安全检查点。唯一带选择题的模块。不要跳过;安全规则就是在 这里确立的,之后你会需要反复引用它们。
1 — 组装。 机械装配,然后是人人都会卡住的部分:一次一个电机地分配电机 ID。 请为此留出时间。把六个电机全部接好再去分配 ID 的小组会一直卡住,直到有成年人向他们 解释原因。
2 — 连接与结构。 轻松。词汇和 3D 视图。适合让各组在无人看管的情况下自行完成。
3 — 校准。 从概念上讲是整门课最重要的一次课。这里 HOME 姿态摆得马虎,接下来的 十个模块角度都会出错,而学习者自己无法诊断出来。在任何人按下 Calibrate 之前, 请在教室里巡视并检查姿态。
4 — 遥操作。 第一次真正的操控。工作空间练习——探测哪些点可以到达——是他们会 记住的内容。
5 — 抓取与放置。 抓取力度、一次急停演练,然后录制一个序列并自主回放。这是机械臂 第一次自己完成动作;留点时间让大家享受这一刻。
6 — 末端执行器作业。 两次校准、三种运动类型,以及逐个字母地编写签名。预计需要 两次课。四点工具校准比较繁琐,值得在教室前面演示一次。
7 — 计算机视觉。 不需要机械臂。可以使用虚拟场景或真实摄像头。硬件紧张时安排 这次课很合适。
8 — 跟踪与 PID。 包含真正控制理论的一个模块。亲手整定三个增益,二十分钟学到的 比一堂讲座还多;就让他们把系统调到振荡吧。
9 — 神经网络识别。 亲手采集并标注六十张图片。它很长,而且是有意设计得恰到好处地 枯燥——要传达的是:数据工作占了机器学习的大部分。课程会拒绝在单一姿态下拍摄的偷懒 的虚拟数据集。
10 — ArUco 标记。 简短而有成就感。构建一个标记、解码它,然后按 ID 瞄准其中 一个。
没有进度看板时如何把控节奏¶
你无法从自己的屏幕上看到小组的进度。两个习惯可以让这不成问题:
- 每次课以展示仪表板开始。 所有人打开自己的仪表板;三十秒内你就能了解全班情况。
- 以模块而不是步骤为基准。 "本周所有人完成模块 4"一眼就能核对;"所有人到达 第 5 步"则不行。
更多内容见 考核。
你自己的材料放在哪里¶
平台无法存放作业、任务或你自己的课程内容。与它配合得很好的做法有:
- 每个模块写一段简短的书面反思——哪里出了问题,是怎么解决的。
- 成果物:导出的路径、机械臂在纸上写出的签名的照片、整定好的 PID 响应截图、标注好的 数据集。
- 自行设计一个结业项目,代替尚未建成的模块 11。